接觸孔工藝（Contact Process）

集成電路的接觸孔工藝是用于將前段（FEOL）所制好的有源和無源器件與后段（BEOL）的第一層互連金屬在物理和電學(xué)上連接起來的工藝。它是多個集成電路制造工藝的集成：

①CVD生長SiO2或 Si3N4介質(zhì)層，CMP 磨平 SiO2介質(zhì)層的平坦化工藝；

②光刻工藝曝光接觸孔圖形，刻蝕 SiO2或Si3N4介質(zhì)打開接觸孔，熱退火回流形成光滑的接觸孔形狀；

③PVD 生長阻擋層（如Ti/TiN），CVD 金屬鎢栓塞（W-Plug），CMP 金屬鎢；

④為了形成良好的金屬與硅襯底的歐姆接觸而進行的中溫（約 400°）退火。

接觸孔工藝是集成電路制造中的關(guān)鍵工藝，也是技術(shù)難度最高的工藝之一。接觸孔的尺寸是集成電路工藝中最小的尺寸之一，是決定芯片面積的關(guān)鍵尺寸。

考慮到接觸孔有的是在源漏硅襯底上，有的是在多晶硅柵上，這樣就導(dǎo)致需要被干法刻蝕掉的 Si3N4或 SiO20的厚度不同，也就是說，接觸孔的深度不一致，容易引起淺的接觸孔下面的材料被損傷或刻蝕掉，所以要求干法刻蝕的選擇比很高，既要將介質(zhì)膜刻體完，又不能損壞其下面的材料。

為此，通常在介質(zhì)層中加入 Si3N4作為阻擋層（Barrier Layer）。干法刻蝕的氣體通常是 CF4、 C2F3、C3F8、 NF3、He 等氣體，以及它們的混合氣體。

接觸孔的形狀也是需要重點關(guān)注的，上、下尺寸要求基本一樣，孔的表面平滑，上開口稍微打開（像一個喇叭口），以確保阻擋層的均勻性，并形成良好的覆蓋。為了形成接觸孔開口良好、光滑的形狀，通常在 SiO2介質(zhì)層中摻雜硼和磷，形成硼磷硅玻璃或磷硅玻璃（用熱退火回流形成）。

最后的 CMP 金屬鎢或干法刻蝕金屬鎢，是為了去除殘留在氧化層表面的多余的鎢，以便形成互相隔離的接觸孔（通常其形狀是圓形的）。

審核編輯 ：李倩